Fundamentals of automatic frequency and power control system based on the controllable loads

In power system of Ukraine there is no automatic frequency and power control (AFPC), whose existence is a prerequisite for Ukrainian energy system accession to the European one.Unlike most countries in the power system of Ukraine the AFPC system to be based not on traditional principles (the system...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2010
Автори:	Kulyk М.M., Dryomin V.P.
Формат:	Стаття
Мова:	Українська
Опубліковано:	General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2010
Теми:	automatic system frequency control controllable load operation speed precision and investment.
Онлайн доступ:	https://systemre.org/index.php/journal/article/view/378
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	System Research in Energy
Завантажити файл:

Репозитарії

System Research in Energy

_version_	1871103674356334592
author	Kulyk М.M. Dryomin V.P.
author_facet	Kulyk М.M. Dryomin V.P.
author_institution_txt_mv	[ { "author": "Kulyk М.M.", "institution": null }, { "author": "Dryomin V.P.", "institution": null } ]
author_sort	Kulyk М.M.
baseUrl_str	https://systemre.org/index.php/journal/oai
collection	OJS
datestamp_date	2026-07-18T12:57:38Z
description	In power system of Ukraine there is no automatic frequency and power control (AFPC), whose existence is a prerequisite for Ukrainian energy system accession to the European one.Unlike most countries in the power system of Ukraine the AFPC system to be based not on traditional principles (the system power unbalance compensation by the power generation increasing), but based on the use of system controllable loads (to compensate the unbalance of power by decreasing in electricity consumption).As system users, controllable loads should be used electric generators of heat, namely, heat pump stations and thurmer with storage heaters, which makes it possible to provide an effective heat supply even with significant breaks in electricity supply.Developed and tested mathematical model of the system AFPC constructed on the basis of thermoelectric controllable loads. The model provides an opportunity to explore transient fault processes in the power system when working with AFPC described structure. Consequently the modeling, there is defining of law of control and system parameters, which at minimum cost provide its required performance and characteristics.The proposed structure of AFPC significantly exceeds the system of similar purpose, built on traditional principles by the main characteristics (volume of investments needed, the operation speed, precision frequency control, cost, etc.).
first_indexed	2026-03-24T02:01:36Z
format	Article
fulltext	Розвиток ОЕС України відбувається в останні роки завдяки введенню базових генеруючих потужностей при незначному введенні регулю� ючих, що значно ускладнює покриття графіків електричних навантажень енергетичної систе� ми з використанням існуючих засобів диспет� черського управління та забезпечення вимог щодо стабільності частоти і напруги у вузлах енергосистеми. Паралельна робота багатьох потужних елект� ростанцій у складі Об'єднаної енергосистеми можлива лише за наявності системних засобів забезпечення її функціонування. Основними такими засобами є диспетчерське управління та швидкодіючі автоматичні системи управління, зокрема система автоматичного регулювання частоти і потужності. Однією з функцій диспетчерського уп� равління є забезпечення ефективного покриття графіків її електричних навантажень. Воно здійснюється за командами від диспетчерсько� го персоналу, в ОЕС України ця система функціонує, у цілому, ефективно і надійно. Призначенням системи АРЧП є зовсім інше. Процеси в електричній системі розповсюджу� ються зі швидкістю електромагнітного поля. Тому на багато з таких важливих процесів дис� петчерський персонал не в змозі впливати. Зокрема, при аварійному відключенні блока АЕС потужністю 1 млн. кВт частота в ОЕС Ук� раїни залежно від поточного режиму швидко зменшиться до 49,5—49,6 Гц. Згідно діючих за� раз нормативів частота в системі має бути на рівні 50 ± 0,1 Гц. І хоча в енергосистемі є ре� зервні потужності, які більш ніж в 15 разів пе� ревищують потужність відключеного блоку, диспетчерський персонал не встигне ввести не� обхідний резерв, бо для цього потрібно десятки хвилин�години часу. У разі втрати більшої по� тужності в системі за частки секунди спрацює автоматика захисту АЕС від зниження частоти, всі атомні блоки спочатку знизять навантажен� ня, а потім будуть відключені від системи. Як наслідок, у подальшому відключаться ТЕС і ГЕС, тобто відбудеться лавинний розпад енер� госистеми з жахливими наслідками для еко� номіки та соціальної сфери всієї країни. Для запобігання таким процесам і забезпечення стійкості енергосистеми в ній повинні функ� ціонувати автоматичні системи з високою швидкодією, а саме, АРЧП. Історично склалося, що в ОЕС України систе� ма АРЧП фактично не функціонує. Тому засоби первинного регулювання частоти нашої енер� госистеми у відокремленому режимі (відсут� ність зв'язків з енергосистемами інших країн) не в змозі виконати вимоги, які надає Євросоюз до режимної керованості і стійкості енерго� систем країн�учасниць. Не в змозі вона само� стійно виконати навіть менш жорсткі вимоги УДК 621.311.661 М.М. КУЛИК, акад. НАН України, І.В. ДРЬОМІН, Інститут загальної енергетики НАН України, м. Київ ОСНОВИ ОРГАНІЗАЦІЇ АВТОМАТИЧНОЇ СИСТЕМИ РЕГУЛЮВАННЯ ЧАСТОТИ І ПОТУЖНОСТІ НА БАЗІ СПОЖИВАЧІВ"РЕГУЛЯТОРІВ Виконано аналіз стану з регулювання частоти і потужності в Об'єднаній енергосистемі (ОЕС) України. Обґрунтовано доцільність використання споживачів%регуляторів у складі автоматичної системи регулювання частоти і потужності (АРЧП). Визначені спо% живачі%регулятори, найефективніші за використання у складі такої АРЧП. Розроблено та апробовано математичну модель процесів регулювання в ОЕС з АРЧП, побудовану на базі споживачів%регуляторів. К л ю ч о в і с л о в а: автоматична система, регулювання частоти, споживач0регуля0 тор, швидкодія, точність, капіталовкладення © М.М. КУЛИК, І.В. ДРЬОМІН, 2010 5ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2010, вип. 1(21) СИСТЕМНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА КОМПЛЕКСНІ ПРОБЛЕМИ ЕНЕРГЕТИКИ та нормативи, які визначені для енергосистем країн СНД. Зараз при аварійних відключеннях потужностей в ОЕС України частота в ній забезпечується, головним чином, завдяки аварій� ним відключенням споживачів засобами систем� ного аварійного захисту та перетокам з енерго� системи Росії. У разі відключення зв'язків з ЄЕС Росії (режимні, технологічні, політичні чинники та ін.) значно погіршується якість і надійність електрозабезпечення, а в ОЕС України виникає реальна загроза втрати стійкості та системного розпаду, що є недопустимим за ви� могами енергетичної безпеки. Слід зазначити, що різними організаціями країни проводилися і проводяться заходи з підвищення режимної керованості та стійкості ОЕС України. Так, НЕК „Укренерго” разом з гідрогенеруючою компанією „Укргідроенерго” провели узгоджені заходи щодо покращання режимної керованості українських ГЕС — створено інформаційно�аналітичну систему „Скада”, проводять роботи щодо впровадження системи АРЧП ГЕС. Корисну роботу прово� дять у напрямі управління електроспоживан� ням, що дозволяє досить ефективно впливати на режими електроживлення некатегорійних споживачів�регуляторів в інтересах регулюван� ня частоти на рівні регіональних енергосистем. У ході реконструкції енергоблоків ТЕС прово� дять роботи з покращання систем автоматич� ного регулювання парових турбін, впровад� ження АСУ ТП на електричних станціях. Од� нак зазначені роботи не було системно скоор� диновано, не підпорядковано загальній меті, їхній склад та обсяги далеко не достатні для ос� таточного розв’язання проблеми. Нерозв’язаний і досі комплекс проблем, пов'язаний з забезпеченням необхідного рівня керованості та стійкості ОЕС, не тільки нега� тивно впливає на якість електрозабезпечення внутрішніх споживачів, але не дозволяє також освоїти значний потенціал експорту електрое� нергії з ОЕС України в країни Європи. Незадовільна режимна керованість та стій� кість ОЕС України — одна з причин відокрем� лення від неї у 1992 році енергетичних систем країн Центральної Європи. Ці країни ще до приєднання до Євросоюзу утворили енергетич� ну систему CENTREL, яка після виконання цілої низки підготовчих заходів протягом 3,5— 4 років перейшла на паралельну роботу з енер� гетичною системою країн ЄС і знаходиться за� раз у складі цієї системи. Внаслідок такого ста� ну обсяг експорту електричної енергії з ОЕС України у енергосистеми Центральної Європи скоротився порівняно з 1990 р. майже у десять разів. Досвід роботи ОЕС України у стані відокрем� лення від енергетичних систем Росії та Цент� ральної Європи показав нездатність систем первинного регулювання ТЕС країни покрива� ти графіки електроспоживання внутрішніх спо� живачів з додержанням вимог до підтримки частоти електричного струму. Тривалий час ро� боти ОЕС в ізольованому режимі супроводжу� валися дуже істотними коливаннями частоти електричного струму — від 49,2 Гц удень до 51 Гц уночі. Приблизна збалансованість споживання та генерації досягалася, в основному, за рахунок примусового обмеження споживачів. У цей період неодноразово виникали реальні загрози розвалювання ОЕС України з можливими ката� строфічними наслідками. Нормалізація підтримки частоти, що має місце в останні роки, була досягнута як за раху� нок поступового розв’язання задач достатнього паливозабезпечення ТЕС країни із збільшенням робочої потужності базової генерації до прий� нятного рівня, так і шляхом відновлення пара� лельної роботи ОЕС та ЄЕС Росії. Функції ре� гулювання частоти у об'єднаній енергетичній системі країн СНД, зокрема і в ОЕС України, покладені на найбільш потужну енергетичну систему Росії. Енергообмін між Україною та Росією здійснюється на умовах нульового саль� до. Однак таке положення з часом має змінити� ся, оскільки в умовах становлення суто ринко� вих відносин у електроенергетичному секторі Росії, надання регулюючих послуг позиціону� ється як окремий вид комерційної діяльності. При цьому вартість „маневреної” електроенергії, як це доводить досвід роботи енергетичних ринків світу, стане набагато більшою, ніж вар� тість базової електричної енергії. Вихід ОЕС України на паралельну роботу з енергосистемами Центральної та Західної Європи унеможливлюється сьогодні, у пер� шу чергу, через низьку якість електроенергії, виробленої в Україні внаслідок органічних недоліків системи керування частотою та по� тужністю. Наразі експорт електроенергії до країн Євросоюзу забезпечується лише за ра� хунок створення „енергетичних островів”, що є вимушеною мірою. 6 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2010, вип. 1(21) М.М. КУЛИК, І.В. ДРЬОМІН Енергетичною стратегією України на період до 2030 року передбачається поступове зрос� тання експорту електричної енергії з України у країни ЄС із відновленням рівня 1990 року (до 25 млрд кВт . год) у 2020—2025 рр. Такі великі обсяги експорту електроенергії можуть бути забезпечені лише шляхом повноцінної інтеграції ОЕС України з енергетичними системами UCTE (материкова частина енергетичної сис� теми ENTSO�E Європейського Союзу) за всіма зв'язками, що були створені під час існування енергетичної системи „Мир”. Технічну можли� вість розв’язання цієї задачі довів позитивний досвід створення АРЧП та часткової рекон� струкції енергоблоків Бурштинської ТЕС згідно з вимогами UCTE з наступним їхнім переве� денням у 2002 році у режим стійкої паралель� ної роботи з енергосистемою UCTE у складі „Бурштинського острова”. Однак технічна можливість повноцінного приєднання ОЕС України до UCTE має забез� печуватись, у першу чергу, здійсненням заходів щодо покращання регулюючих властивостей не окремої (незначної) частини, а ОЕС в цілому, зокрема — підвищенням точності підтримки частоти електричного струму як за нормальної роботи, так і в аварійних ситуаціях засобами ре� гулювання власної генерації. За нормативами ENTSO�E припустимий діапа� зон підтримки частоти становить 50±0,02 Гц, в той час, як за нормами країн СНД цей діапазон — 50 ± 0,1 Гц. Системи первинного регулювання частоти генеруючого обладнання, що входить до складу ENTSO�E, повинні забезпечувати відновлення нормальної роботи енергетичної системи з час� тотою 50±0,02 Гц протягом хвилини після рап� тового зупинення найпотужнішої одиниці ге� неруючого обладнання або найбільш потужної міжсистемної лінії електропередачі. Для ОЕС України ця потужність дорівнює потужності атомного енергоблоку 1000 МВт. За аварійної зупинки такого енергоблоку досягнення зазна� ченої точності підтримки частоти в умовах ізольованої роботи ОЕС України в сучасному стані є дуже складним, якщо взагалі можливим. Задоволення вимог ENTSO�E щодо якості підтримки частоти та безпечності електропос� тачання у аварійних випадках потребує впро� вадження в ОЕС України повноцінної АРЧП. Згідно існуючих у світовій практиці принципів її організації (компенсація втрати потужності збільшенням її генерації на регульованих електростанціях) необхідними є проведення істотної реконструкції систем первинного ре� гулювання ОЕС України, зокрема систем авто� матичного регулювання енергетичних блоків ТЕС та ГЕС у напрямі збільшення їхньої швид� кодії, впровадження системи АРЧП у сфері за� вантаження�розвантаження пікових ГЕС і зго� дом — ТЕС, добудови та введення в експлуа� тацію Ташлицької, Дністровської, а згодом — Канівської ГАЕС, часткової реконструкції об� ладнання системоутворюючих електричних мереж з підвищенням рівня їхньої пропускної здатності. Значний обсяг робіт має бути вико� наний також у напрямі підвищення швидкості навантаження енергоблоків ТЕС. Організація АРЧП на основі принципу ком� пенсації втрати системної потужності збіль� шенням її генерації на регульованих електрос� танціях нині є загальноприйнятим у світі підходом. Впровадження такої схеми АРЧП в ОЕС України за попередніми оцінками пот� ребує переведення в режим автоматичного ре� гулювання 40—45 енергоблоків потужністю 200—300 МВт. Така організація АРЧП зумовить наступні її особливості: дуже великі обсяги необхідних капітало� вкладень; великі терміни побудови та впровадження АРЧП; недовикористання потужностей енергобло� ків, що утворюють обертовий резерв (низька економічна ефективність); перевитрати палива на цих енергоблоках; підвищена зношуваність енергоблоків з обер� товим резервом; невисокі швидкодія та точність системи ре� гулювання; невисока надійність системи АРЧП в цілому. На відміну від багатьох країн світу Україна має унікальну можливість побудувати АРЧП у складі ОЕС на принципово новій основі. Ор� ганізація такої АРЧП на відміну від описаного вище традиційного підходу повинна ґрунтува� тись не на введенні додаткових (регулюючих) потужностей за появи в ОЕС з тих чи інших причин їхнього дефіциту, а на зменшенні (аж до відключення) енерговикористання спеці� альною групою споживачів�регуляторів (рису� нок). Технологічні процеси зазначених спожи� вачів організовані таким чином, що дозволяють необмежене зменшення електроспоживання на 7ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2010, вип. 1(21) Основи організації автоматичної системи регулювання частоти і потужності на базі споживачів�регуляторів довгий час (кілька годин) у будь�яку пору доби чи року. До недавнього часу можливості використан� ня таких споживачів у складі АРЧП були дуже обмежені через практичну відсутність зазначе� них технологій з необхідними потужністю та швидкодією. Лише недавно було розроблено установки, які успішно можуть бути викорис� тані як споживачі�регулятори в структурі АРЧП. Найефективнішими з них є гідроди� намічні теплогенератори „Термер” [1] та тепло� насосні станції [2]. Такі генератори теплової енергії мають у своєму складі спеціальні нако� пичувачі, які дають можливість забезпечувати нею споживачів навіть при довготермінових (до кількох годин) перервах у постачанні електричної енергії. Ця особливість дає мож� ливість використовувати їх як споживачі�регу� лятори, зокрема при побудові сучасних АРЧП. Слід зазначити, що такі споживачі�регулятори можуть ефективно (в економічному плані) функціонувати у складі систем централізова� ного теплозабезпечення, які утворені в країнах з великою щільністю міської забудови (Ук� раїна, Росія та ін.). У більшості промислово розвинених країн централізоване теплопоста� чання одержало, в основному, обмежений роз� виток, тому для них впровадження АРЧП на базі зазначених електричних теплогенераторів можливе переважно шляхом залучення до їх� ньої структури на кооперативних засадах вели� ких промислових електричних генераторів тепла. Організація структури АРЧП на основі спо� живачів�регуляторів зазначених класів надає відразу цілий комплекс важливих переваг: велика кількість генеруючого обладнання ТЕС (40—45 енергоблоків потужністю 200 — 300 МВт) вивільняється від необхідності роботи в режимі з обертовим резервом, що значно підвищує їх економічну ефектив� ність та конкурентоспроможність; багатократно зменшуються обсяги капітало� вкладень, необхідних для побудови АРЧП; значно зменшується час, необхідний для по� будови та введення в експлуатацію АРЧП; значно зростають її показники зі швидкодії та точності регулювання частоти; істотно підвищується надійність системи АРЧП. Виняткові техніко�економічні характеристи� ки, які забезпечує система АРЧП, побудована з використанням споживачів�регуляторів, зумов� люють актуальність та необхідність її детального аналізу на основі математичного моделювання. У літературі відсутні повні математичні моделі, що описують процеси регулювання в системах АРЧП з традиційною структурою, а тим біль� ше — в системах, побудованих на залученні в управління споживачів�регуляторів. Тому є важ� ливим і необхідним розроблення математичної моделі процесів, що протікають в системі АРЧП зі споживачами�регуляторами, з подальшим її використанням для побудови програмно�інфор� маційних засобів, з допомогою яких повинен бу� ти дослідженим весь спектр основних технічних характеристик такої системи (швидкодія, закони регулювання, точність, стійкість, перехідні про� цеси та ін.). З використанням фізичних та фрагментар� них математичних описів регулювання частоти і потужності в енергосистемі, що наведені в ро� ботах [3, 4] для традиційних АРЧП, авторами розроблено замкнуту математичну модель сис� теми АРЧП, побудовану на базі споживачів�ре� гуляторів. У моделі баланс потужності в енергосистемі представлений рівнянням ( ) (1) 8 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2010, вип. 1(21) М.М. КУЛИК, І.В. ДРЬОМІН Регулювання частоти і потужності з використанням споживачів�регуляторів P1, Pk, PK; H1, Hj, HN — нере� гульоване навантаження; Г1, Гi, ГI — генератори ( ) ( ) ( ) 1 K pk м k P t P t t = − − Δ + ξ∑ ( ) ( ) 1 1 I N гi нj i j d P t P t dt = = ω = − −∑ ∑ ∑ 1 1 1 I N K Ji нj pk i j k T T T = = = + +∑ ∑ ∑ 9ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2010, вип. 1(21) Основи організації автоматичної системи регулювання частоти і потужності на базі споживачів�регуляторів з початковими умовами (2) де I — загальна кількість генераторів у системі; N — загальна кількість споживачів (наванта� жень) у системі, не охоплених АРЧП; K — за� гальна кількість споживачів�регуляторів, що входять до складу АРЧП; T — інтервал часу, на якому досліджуються процеси в енергосистемі з АРЧП; TJi — постійна інерції рухомих частин устаткування, жорстко зв'язаних з ротором і�го генератора, ; Tнi — постійна інерції рухомих частин і�го споживача, ; Tpk — постійна інер� ції рухомих частин k�го споживача�регулято� ра, ; Pгі(t) — потужність і�го генератора в момент t, ; Pнj(t) — потужність, що спожи� вається в момент t j�м навантаженням, яке не охоплене системою АРЧП, ; Ppk(t) — по� тужність k�го споживача�регулятора в момент t, що входить до складу АРЧП, ; ΔPм(t) — сумарні витрати потужності в електричних мережах; ξ (t) — сумарна стохастична складова потужності генераторів та споживачів; T = 2πf, f — частота енергосистеми. Електромагнітні процеси в генераторах, що мають місце при небалансі потужності в енер� госистемі, описуються рівнянням . (3) Електромагнітні процеси в механізмах на� вантаження споживачів, не охоплених АРЧП, представлені залежністю (4) а електромагнітні процеси в механізмах наван� таження споживачів�регуляторів (входять до складу АРЧП) — рівнянням (5) Важливою є залежність, що описує електро� механічний процес регулювання частоти і по� тужності в енергосистемі. Ця залежність в уза� гальненому вигляді може бути представлена наступним чином: (6) (7) У рівняннях (3)—(7) використані наступні позначення: τгі — постійна часу електромагнітно� го процесу в і�му генераторі; τнj — постійна часу електромагнітного процесу j�го споживача, не охопленого АРЧП; τpk — постійна часу електро� магнітного процесу k�го споживача�регулятора; Bгі — крутизна частотної характеристики j�го генератора; Cнj — крутизна частотної характерис� тики j�го споживача; Dpk — крутизна частотної характеристики k�го споживача�регулятора; Fpk — регулююча характеристика k�го спожива� ча�регулятора. Основні техніко�економічні характеристики системи АРЧП забезпечуються вибором та ре� алізацією регулюючих функцій Fpk. Залежно від параметрів рівнянь (1) — (7) та вимог щодо характеру перехідних процесів у системі регу� люючі функції можуть бути вибрані з їхньої наступної сукупності: , (8) , (9) , (10) . (11) Залежності (8)—(10) являють собою про� порційний, пропорційно�диференційний та пропорційно�інтегрально�диференційний зако� ни регулювання відповідно, а залежність (11) відрізняється від (10) тим, що в ній замість похідної від частоти використана спеціальна функція, наближена до похідної. Авторами з використанням розробленої мо� делі проведений комплекс досліджень пе� рехідних процесів у енергосистемах під дією АРЧП з регулюючими функціями (8)—(10), які реалізуються шляхом використання спожи� вачів�регуляторів. У результаті було виявлено Kk ,1= Kk ,1= Nj ,1= Nj ,1= Ii ,1= Ii ,1= dτ dτ( ) ( ) ( ), t pk pk o pk o pk o o F A R S= ω− ω + ω ω + ω− ω∫ ( ) ( ) t pk pk o pk pk o o d F A Q S dt ω = ω− ω + + ω− ω∫ ( )pk pk o pk d F A Q dt ω = ω− ω + ( )pk pk oF A= ω− ω ( ) ( ) ( )1 2 , 1, .pk pk pkP t P t P t k K+ = = ( ) ( ) ( )2 2 , ,pk pk pk pk o dP t T P t F dt + = ω ω ( ) ( ) ( )1 1 ,pk pk pk pk o dP t P t D dt τ + = ω− ω 1, .k K= ( ) ( ) ( ),нj нj нj нjo нj o dP t P t P C dt τ + = + ω− ω 1, ,j N= ( ) ( ) ( ), 1,гi гi гi гio гi o d P t P t P B i I dt τ + = + ω− ω = ( ) ( ) ( ) ( ) [ ] 0 ; 0 ; 0 ; 0 ; 0, , о гi гio нj нjo pk pko P P P P P P t T ⎫ω = ω ⎪= ⎪⎪= ⎬ ⎪= ⎪ = ⎪⎭ 10 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2010, вип. 1(21) М.М. КУЛИК, І.В. ДРЬОМІН закони регулювання та їхні параметри Apk, Qpk, Spk, які забезпечують вимоги щодо швидкості стабілізації частоти, її відхилення від номі� нального значення, характеру перехідного про� цесу, швидкості зміни потужності регуляторів та ін. Розрахунки підтверджують теоретичні висновки щодо безумовних переваг АРЧП, по� будованої на базі споживачів�регуляторів, порівняно з традиційними системами. У зв'яз� ку з великим обсягом інформації, одержаної під час моделювання, автори планують пред� ставити її в подальших публікаціях. ВИСНОВКИ 1. В ОЕС України відсутня автоматична си� стема регулювання частоти і потужності, на� явність якої є необхідною умовою приєднання української енергосистеми до європейської. 2. АРЧП в ОЕС України доцільно будувати не на традиційних принципах (компенсація небалансу потужності в енергосистемі збіль� шенням генерації), а на основі використання системних споживачів�регуляторів (компен� сація небалансу потужності зменшенням спо� живання електроенергії). 3. Як системні споживачі�регулятори доціль� но використовувати теплонасосні станції та термери, що дають можливість ефективного постачання тепловою енергією навіть при знач� них перервах у постачанні електроенергії. 4. Розроблена та апробована математична модель системи АРЧП, побудованої на базі спо� живачів�регуляторів. Модель дає можливість досліджувати перехідні аварійні процеси в енергосистемі при дії зазначеної АРЧП. За ре� зультатами моделювання виявляються закони регулювання та параметри системи, що забезпе� чують при мінімальних витратах її необхідні по� казники і характеристики. 5. АРЧП із зазначеною структурою за основ� ними характеристиками (обсяги капіталовкла� день, швидкодія, точність регулювання частоти, економічність та ін.) значно переважає системи аналітичного призначення, побудовані за тра� диційними принципами. 1. Дубовський С.В., Ленчевський Є.А., Мартиненко С.А. Автоматичне управління сучасними споживачами� регуляторами як засіб забезпечення стабільності частоти в ОЕС України на рівні вимог UCTE // Проблеми загальної енергетики. — 2009. — № 19. — С. 23—30. 2. Дубовський С.В. Сучасний стан, техніко�економічні передумови та перспективи розвитку низькотемпе� ратурного теплозабезпечення на основі теплових на� сосів // Відновлювана енергетика. — 2007. — № 4. — С. 6—32. 3. Чебан В.М., Ландман А.К., Фишов А.Г. Управление ре� жимами электроэнергетических систем в аварийных ситуациях — М.: Высшая школа, 1990. — С. 15—19. 4. Пелисье Р. Энергетические системы — М.: Высшая школа, 1982. — С. 95—111.
id	systemreorg-article-378
institution	System Research in Energy
keywords_txt_mv	keywords
language	Ukrainian
last_indexed	2026-07-19T01:11:57Z
publishDate	2010
publisher	General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
record_format	ojs
resource_txt_mv	systemreorg/df/b374757e55ab9707323e9423ff817cdf.pdf
spelling	systemreorg-article-3782026-07-18T12:57:38Z Fundamentals of automatic frequency and power control system based on the controllable loads Основи організації автоматичної системи регулювання частоти і потужності на базі споживачів-регуляторів Kulyk М.M. Dryomin V.P. automatic system, frequency control, controllable load, operation speed, precision and investment. автоматична система, регулювання частоти, споживач-регулятор, швидкодія, точність, капіталовкладення. In power system of Ukraine there is no automatic frequency and power control (AFPC), whose existence is a prerequisite for Ukrainian energy system accession to the European one.Unlike most countries in the power system of Ukraine the AFPC system to be based not on traditional principles (the system power unbalance compensation by the power generation increasing), but based on the use of system controllable loads (to compensate the unbalance of power by decreasing in electricity consumption).As system users, controllable loads should be used electric generators of heat, namely, heat pump stations and thurmer with storage heaters, which makes it possible to provide an effective heat supply even with significant breaks in electricity supply.Developed and tested mathematical model of the system AFPC constructed on the basis of thermoelectric controllable loads. The model provides an opportunity to explore transient fault processes in the power system when working with AFPC described structure. Consequently the modeling, there is defining of law of control and system parameters, which at minimum cost provide its required performance and characteristics.The proposed structure of AFPC significantly exceeds the system of similar purpose, built on traditional principles by the main characteristics (volume of investments needed, the operation speed, precision frequency control, cost, etc.). В ОЕС України відсутня автоматична система регулювання частоти і потужності, наявність якої є необхідною умовою приєднання української енергосистеми до європейської.На відміну від більшості країн в ОЕС України систему АРЧП необхідно будувати не на традиційних принципах (компенсація небалансу потужності в енергосистемі збільшенням генерації), а на основі використання системних споживачів-регуляторів (компенсація небалансу потужності зменшенням електроспоживання).Електричні генератори тепла доцільно використовувати як системні споживачі-регулятори, а саме, теплонасосні станції та термери з акумуляторами тепла, що дає можливість забезпечити ефективне теплопостачання навіть при значних перервах у постачанні електроенергії.Розроблено та апробовано математичну модель системи АРЧП, побудовану на основі термоелектричних споживачів-регуляторів. Модель забезпечує можливість досліджувати перехідні аварійні процеси в енергосистемі при роботі АРЧП із зазначеною структурою. В результаті моделювання виявляються закони регулювання та параметри системи, які при мінімальних витратах забезпечують її необхідні показники і характеристики.АРЧП із запропонованою структурою за основними характеристиками (обсяги необхідних капіталовкладень, швидкодія, точність регулювання частоти, економічність та ін.) значно переважає системи аналогічного призначення, побудовані на традиційних принципах. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2010-03-18 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/378 System Research in Energy; No. 1 (21) (2010): The Problems of General Energy; 5-10 Системні дослідження в енергетиці; № 1 (21) (2010): Проблеми загальної енергетики; 5-10 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/378/319 Copyright (c) 2010 Kulyk М.M., Dryomin V.P. https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0
spellingShingle	automatic system frequency control controllable load operation speed precision and investment. Kulyk М.M. Dryomin V.P. Fundamentals of automatic frequency and power control system based on the controllable loads
title	Fundamentals of automatic frequency and power control system based on the controllable loads
title_alt	Основи організації автоматичної системи регулювання частоти і потужності на базі споживачів-регуляторів
title_full	Fundamentals of automatic frequency and power control system based on the controllable loads
title_fullStr	Fundamentals of automatic frequency and power control system based on the controllable loads
title_full_unstemmed	Fundamentals of automatic frequency and power control system based on the controllable loads
title_short	Fundamentals of automatic frequency and power control system based on the controllable loads
title_sort	fundamentals of automatic frequency and power control system based on the controllable loads
topic	automatic system frequency control controllable load operation speed precision and investment.
topic_facet	automatic system frequency control controllable load operation speed precision and investment. автоматична система регулювання частоти споживач-регулятор швидкодія точність капіталовкладення.
url	https://systemre.org/index.php/journal/article/view/378
work_keys_str_mv	AT kulykmm fundamentalsofautomaticfrequencyandpowercontrolsystembasedonthecontrollableloads AT dryominvp fundamentalsofautomaticfrequencyandpowercontrolsystembasedonthecontrollableloads AT kulykmm osnoviorganízacííavtomatičnoísistemiregulûvannâčastotiípotužnostínabazíspoživačívregulâtorív AT dryominvp osnoviorganízacííavtomatičnoísistemiregulûvannâčastotiípotužnostínabazíspoživačívregulâtorív

Fundamentals of automatic frequency and power control system based on the controllable loads

Репозитарії

Схожі ресурси